Tay puente ferroviario
Antecedentes
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| Tay puente ferroviario | |
|---|---|
 Puente Tay en Dundee, Escocia desde el Ley Dundee | |
| Transporta | El tráfico ferroviario |
| Cruces | Fiordo de Tay |
| Lugar | Dundee a Wormit, Escocia |
| Largo total | 3.264 metros (10.709 pies) |
| Iniciar la construcción | 22 de julio 1871 (primera) 06 de julio 1883 (segundo) |
| Final de construcción | principios de 1878 (primera) 1887 (segundo) |
| Abierto | 01 de junio 1878 (primera) 13 de julio 1887 (segundo) |
| Cerrado | 28 de diciembre 1879 (primera) |
| Coordenadas | 56 ° 26'14.4 "N 2 ° 59'18.4" W Coordina: 56 ° 26'14.4 "N 2 ° 59'18.4" W |
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El puente de Tay (a veces de manera no oficial el puente ferroviario Tay) es un ferrocarril puente aproximadamente 2,75 millas (3,5 kilómetros) de largo que se extiende por la Fiordo de Tay en Escocia, entre la ciudad de Dundee y el suburbio de Wormit en Fife ( coordenadas de referencia NO391277).
Al igual que con el Forth Bridge , el puente de Tay también ha sido llamado el Puente del carril de Tay ya que la construcción de un puente sobre la ría, la Tay Bridge Road. El puente ferroviario sustituyó a una temprana ferry de tren.
"Puente de Tay" fue también el nombre en clave para los planes funerarios para Reina Elizabeth, la reina madre.
Primer Puente Tay
El puente original de Tay fue diseñado por ferrocarril destacado ingeniero Thomas Bouch, quien recibió una caballería después de la terminación del puente. Fue un diseño de enrejado de la red, combinando fundido y hierro forjado. El diseño era bien conocido, después de haber sido utilizado por primera vez por Kennard en el Crumlin Viaducto en Gales del Sur en 1858, siguiendo el uso innovador de hierro fundido en El Palacio de Cristal. Sin embargo, el Palacio de Cristal no se como muy cargado como un puente ferroviario. Un diseño de hierro fundido anterior, el Puente Dee que se derrumbó en 1847, fracasó debido a la mala utilización de vigas de hierro fundido. Más tarde, Gustave Eiffel utilizó un diseño similar para crear varios viaductos grandes en el Macizo Central (1867).
Las propuestas para la construcción de un puente sobre la fecha Tay nuevo por lo menos 1854. La Ley del Norte británica Ferrocarril (Tay Bridge) recibieron la sanción real el 15 de julio 1870 y la primera piedra se colocó el 22 de julio 1871.
Concepto de diseño
El diseño original era de vigas de celosía con el apoyo de pilares de ladrillo que descansan sobre la roca madre se muestra por las perforaciones de prueba para estar a poca profundidad bajo el río. En cada extremo del puente de la vía férrea solo corrió en la parte superior de la viga del puente, la mayoría de los cuales, por tanto, estaba por debajo de la parte superior del muelle. En la sección central del puente (las "vigas altas") el ferrocarril corrió dentro de la viga del puente, que podría funcionar por encima de la parte superior del muelle para dar el espacio libre necesario para permitir el paso de barcos de vela río arriba (por ejemplo, para Perth). Para dar cabida a la expansión térmica había pocas conexiones rígidas entre vigas y pilares.
Como el puente se extendía hacia el río, se hizo evidente (diciembre de 1873) que la roca madre estaba realmente mucho más profundo; demasiado profundo para actuar como una base para los pilares del puente. Fue rediseñado rápidamente.
Se redujo el número de muelles y aumenta correspondientemente el lapso de las vigas. Los cimientos del muelle ya no se tomaron hasta la roca madre; sino que fueron construidas por el hundimiento cajones de hierro forjado de ladrillo forrado en el lecho del río, la eliminación de la arena hasta que los cajones se posaron en la capa de grava consolidado que había sido mal reportado como roca, y luego llenar los cajones de hormigón. Para reducir el peso del suelo debajo de los cajones tendría que mantener, los pilares de ladrillo fueron sustituidos por muelles esqueleto de hierro de celosía abierta (cada muelle tenía varias columnas de hierro fundido que toman el peso de las vigas de puente, con hierro forjado y soportes horizontales tirantes diagonales vincular las columnas del muelle para dar rigidez y estabilidad). El concepto básico era bien conocido, después de haber sido utilizado por primera vez por Kennard en el Crumlin Viaducto en Gales del Sur en 1858; Bouch lo había utilizado para viaductos (sobre todo la Belah Viaducto (1860)) en el Sur Durham y Lancashire Unión Ferroviaria línea sobre Stainmore, pero por el puente de Tay, incluso con los más grandes cajones practicables las dimensiones del muelle se vieron limitados significativamente por el cajón. Diseño muelle de Bouch establecido 6 columnas en un hexágono; esto maximiza el ancho de muelle, pero no la cantidad de arriostramiento diagonal resistir fuerzas laterales directamente.
| Estructura | Crumlin viaducto | Belah viaducto | Puente Tay |
|---|---|---|---|
| Ingeniero (año de apertura) | Kennard (1858) | Bouch (1860) | Bouch (1878) |
| Solo tramo | 120 pies (36,6 m) | 60 pies (18,3 m) | 245 pies (75,3 m) |
| Altura Pier | 170 pies (51,8 m) | 180 pies (54,9 m) | 83 pies (25,3 m) |
| Ancho de Pier en la parte superior | 30 pies (9,1 m) | 22 pies (6,7 m) | 19 ft 10 in (6,0 m) |
| Ancho de Pier en la base | 60 pies (18,3 m) | 48 pies (14,6 m) | 21 ft 10 in (6,7 m) |
| Columnas por muelle | 14 (1-3-3-3-3-1) | 6 (2-2-2), | 6 (1-2-2-1) |
| Secciones por columna | 10 | 11 | 7 |
| Tirantes diagonales que dan soporte lateral (por muelle) | 180 | 88 | 28 |
| Destino | Demolido 1966-7 | Demolido 1963 | Error en el servicio 1879 |
Los detalles de diseño
Los detalles de ingeniería en el puente de Tay eran considerablemente más simple, más ligero y más barato que en los viaductos anteriores. En éstos la base mecanizado de cada sección de la columna acoplado de forma segura en una sección ampliada a máquina de la parte superior de la sección de abajo. A continuación, el conjunto fue asegurado por pernos a través de los agujeros correspondientes en orejetas (Crumlin) o bridas (Belah) en las dos secciones. Se utilizó este 'grifo y el grifo' de configuración (al parecer sin mecanizado) en algunas columnas Embarcadero del puente Tay, pero en algunos se basaron los rayos sobre para asegurar la alineación correcta. (En el caso, las articulaciones se hicieron usando pernos de tamaño insuficiente. Esto dio mayores tolerancias en el montaje de la columna, pero la alineación menos positiva de las articulaciones de la columna como inicialmente montado y después de cualquier posterior "trabajo" de la articulación habría debilitado la columna) .
En el puente de Tay el arriostramiento diagonal era por medio de barras planas que van desde un terminal de conexión en la sección de columna superior (una parte integral de la pieza fundida columna) para dos placas de cabestrillo atornillados a la orejeta diagonalmente opuesta. Bar y honda placas todos tenían una ranura longditudinal juego en ellos; la barra de sujeción se coloca entre las placas de la honda con las tres ranuras alineadas y superpuestas y una chaveta impulsado a través de las tres ranuras y asegurado. Dos clavijas de cuñas (metal) fueron entonces colocados para llenar el resto de la superposición de ranura, y accionados en difícil de poner el empate bajo tensión. Arriostramiento horizontal fue proporcionada por el hierro de canal (hierro forjado). Las diferentes cabezas de los pernos eran demasiado cerca uno del otro, y a la columna para una fácil de apriete con llaves; esto unido a la falta de precisión en la preparación de los tirantes de hierro canal dado lugar a varios expedientes en montaje de sitio (uno de ellos descrito por un testigo de la investigación como "tan desaliñado un trabajo que nunca he visto en mi vida") .)
En la Crumlin y Belah Viaductos, sin embargo, arriostramiento horizontal fue proporcionada por vigas de hierro fundido equipada sustanciales firmemente unidos a las columnas, con las diagonales luego de ser conectados a las vigas. El Presidente de la Comisión de Investigación citó extensamente de un libro contemporáneo alabando la ingeniería de detalle de los pilares del viaducto Belah (y describe el viaducto como uno de los más ligeros y más baratos de la clase que se había erigido nunca).
... Se trata de una característica distintiva de este viaducto que la cruz, o distancia vigas de los muelles rodean las columnas, las cuales se convirtieron en ese punto, las vigas se aburrían a cabo para adaptarse a la pieza de torneado con gran precisión. No cemento de cualquier tipo fue utilizado en toda la estructura, y los muelles una vez terminado, y los refuerzos Wrough de hierro verticales y horizontales excitado, son casi tan rígida como si fueran una sola pieza ...
.... El montaje fue hecho por las máquinas, las cuales fueron diseñadas especialmente para este fin, y terminó el trabajo con precisión matemática las bridas de la columna fueron enfrentados y sus bordes se volvieron, y cada columna se metió en la de abajo con un labio de aproximadamente 5/8 de pulgada de profundidad, el labio y el zócalo para que se volvió realidad y aburrido. La parte de la columna contra la cual las vigas transversales descansaban también se dio la vuelta. El conjunto de estas operaciones se realizaron a la vez, la columna que se centra en un mandril de torno-hueco. Después de ser rechazado las columnas pasaron a una máquina de perforación, en el que todos los agujeros en cada pestaña se perforaron fuera del sólido al mismo tiempo. Y como esto se hizo con todos ellos en la misma máquina, los agujeros, por supuesto, perfectamente coincidieron cuando las columnas se colocaron una sobre la otra en el progreso de la erección. Atención similar fue tomada con el cruce de vigas, que se aburrían a cabo en los extremos por máquinas diseñadas para tal fin. Por lo tanto, cuando las piezas del viaducto había que poner juntos en el lugar de la erección no había, literalmente, no requiere una herramienta, y ni astillado o presentación para retardar el avance de la obra.
O bien, dijo el Presidente, el viaducto Belah había estado más de la ingeniería, o el puente de Tay había estado bajo ingeniería.
Construcción
Mientras Bouch estaba revisando su diseño, la empresa que tenía el contrato para la construcción salió del negocio y pasó el contrato (junio de 1874) a Hopkin Gilkes and Company, sucesores de los Middlesbrough empresa que había hecho la herrería para el viaducto Belah) Gilkes pensado originalmente para producir todos los Carpintería puente sobre Teesside, pero en el caso continuó utilizando una fundición en Wormit para producir los componentes de hierro fundido, y para llevar a cabo post limitado fundición de las operaciones de mecanizado.
El cambio en el diseño de mayor costo y la demora hizo necesario, se intensificó después de que dos de las vigas altas cayó cuando es levantada en el lugar ((febrero 1877).)
Las vigas caídas tuvieron que ser retirados y otros nuevos construidos. y los muelles podrán erigir de nuevo; y esto amenazaba seriamente interferir con la expectativa de tener el puente terminado para el paso de un tren en septiembre. Sólo ocho meses fueron ya está disponible para la erección y flotante de seis, y el levantamiento de las diez palmos 245 '. Cinco y siete, respectivamente, de palmos del 145 'aún tenían que pasar por el mismo proceso. Siete pilares de grandes y tres pequeños aún no se había construido. El peso de hierro que había que poner en su lugar fue 2.700 toneladas, y parecía increíble que todo esto podría hacerse en ocho meses. Una buena parte dependería del clima, pero esto estaba lejos de ser favorables.
A pesar de esto, el primer motor cruzó el puente el 22 de septiembre de 1877, y tras su finalización a principios de 1878 el puente de Tay fue el más largo del mundo. Durante su visita a la ciudad, Ulises S. Grant comentó que era "un gran puente para una ciudad pequeña".
Inspección y apertura
Como todas las líneas de ferrocarril del Reino Unido, el puente de Tay fue objeto de una Junta de Comercio inspección antes de que pudiera llevar a los trenes de pasajeros. La inspección se llevó a cabo 25 hasta 27 febrero 1878 por Mayor Hutchinson General de la Inspección de tren, que mide la desviación de las 245 vigas de puente pies bajo una carga distribuida de 1.5 toneladas por pie (5 t / m), debido a las locomotoras pesadas (viajando a velocidades de hasta 40 mph (65 km / h) como menos de 2 pulgadas (50 mm). Informó que "estos resultados son, en mi opinión, deben considerarse satisfactorio. La oscilación lateral, como se observa por el teodolito cuando los motores corrieron a toda velocidad, era muy ligero y la estructura general quien demostró rigidez ". Se requiere algún trabajo de reparación menor y 'recomienda' un límite de velocidad de 25 mph sobre el puente. (posteriormente Hutchinson explicó que el mensaje que había sugerido el límite de velocidad debido a la puesta a punto mínimo en los muelles.) La inspección informe agregó '... Cuando de nuevo visitar el lugar que debería desear, si es posible, tener la oportunidad de observar los efectos del fuerte viento cuando un tren de carros se ejecuta sobre el puente ... ".
El puente fue abierto para el tráfico de pasajeros el 1 de junio de 1878, habiendo tomado ceremonias formales de apertura lugar el día anterior, en el supuesto de que Thomas Bouch se hizo una burgués de Dundee ", respecto de sus meritorios servicios como ingeniero del puente ....". Al año siguiente (20 de junio 1879) Queen Victoria cruzó el puente para volver al sur de Balmoral; Bouch se presentó con ella antes lo hacía, el 26 de junio 1879 fue nombrado caballero por la reina en el castillo de Windsor .
Fallo catastrófico
En la noche del 28 de diciembre de 1879 en 19:15, el puente se derrumbó después de sus vanos centrales cedieron durante vendavales altas de invierno. Un tren con seis vagones que lleva setenta y cinco pasajeros y la tripulación, cruzando en el momento de la caída, se hundió en las aguas heladas del Tay. Todo el setenta y cinco se perdieron. El desastre sorprendió a todo el país y causó conmoción en la comunidad de ingeniería victoriana. La investigación posterior reveló que el puente no permitía fuertes vientos. En el momento de un vendaval estima en vigor diez u once (con fuerza de tormenta tropical vientos: 55-72 mph / 80-117 km / h) se había soplado por el estuario de Tay en ángulo recto con el puente. El motor en sí fue rescatado del río y restaurado a los ferrocarriles para el servicio. El colapso del puente, abrió sólo diecinueve meses antes y pasa como seguro por la Junta de Comercio, sigue siendo el más famoso desastre del puente de las islas británicas. El desastre fue conmemorado en " El Tay Puente de Desastres ", uno de los esfuerzos verso más conocidos de William McGonagall. Poeta alemán Theodor Fontane dentro de los 10 días del desastre, escribió su famoso poema Muere Brück 'am Tay.
Los tocones de los pilares del puente originales son todavía visibles por encima de la superficie del Tay incluso en marea alta.
Segundo puente
Un nuevo puente de doble vía fue diseñado por William Henry Barlow y construido por William Arrol & Co. 18 metros (59 pies) de aguas arriba, y paralelo a, el puente original. La propuesta puente fue incorporada formalmente en julio de 1881 y la primera piedra colocada el 6 de julio de 1883. La construcción participaron 25.000 toneladas métricas (28.000 toneladas cortas) de hierro y acero, 70.000 toneladas métricas (77.000 toneladas cortas) de hormigón, diez millones de ladrillos (con un peso 37.500 toneladas métricas (41.300 toneladas cortas)) y tres millones de remaches. Catorce hombres perdieron la vida durante su construcción, la mayoría por ahogamiento.
El segundo puente se abrió el 13 de julio 1887 y sigue en uso. En 2003, un proyecto de fortalecimiento y acondicionamiento £ 20,850,000 en el puente ganó el Premio de Ingeniería Civil británica Industria de la Construcción, en consideración de la escala asombrosa y logística involucrada. Más de 1.000 toneladas métricas (1.100 toneladas cortas) de excrementos de aves se rasparon la celosía hierro del puente utilizando herramientas de mano, y en bolsas en 25 kilogramos (55 libras) sacos. Cientos de miles de remaches fueron retirados y reemplazados, todo el trabajo se realiza en condiciones muy expuestos altas durante un Firth con mareas de funcionamiento rápido.
Doble-encabezamiento de locomotoras está prohibido por el puente; locomotoras consecutivos deben estar separados por al menos 60 pies (18 m) con barrera o llegar a los vagones.
